課題番号 ：S-16-MS-2004
利用形態 ：機器利用
利用課題名（日本語） ：STXMを用いた３次元観察法の開発
Program Title (English) ：Development of 3-dimensional observation method by using STXM
利用者名（日本語） ：大東 琢治1), 稲垣 裕一1),小杉 信博1), 伊藤 敦2), 篠原 邦夫2)
Username (English) ：T. Ohigashi1), Y. Inagaki1), N. Kosugi1), A. Ito2), K. Shinohara2)
所属名（日本語） ：1) 分子科学研究所UVSOR, 2)東海大学工学部
Affiliation (English) ：1) UVSOR Synchrotron, Institute for Molecular Science, 2) School of Engineering ,Tokai University

１．概要（Summary ）
Computed Tomography(CT)は対象の３次元構造を非破壊で定量的観察する事が出来る手法である。主に透過力の高い硬X線領域を用いて行なわれるが、軟X線領域においては、その侵入深さによる試料厚の制限と、空間分解能の関係が適度なものとなるため、顕微手法を用いて行なわれている。その際、測定時間の短さから、結像型の顕微鏡で行なわれる方が一般的ではあるが、エネルギー走査が容易な走査型を用いる事によって、３次元スペクトロスコピーへの発展を期待する事ができる。そこで本研究では、CT用の特殊試料セルを開発し、UVSORに設置されている走査型透過X線顕微鏡(STXM)を用いて３次元観察手法を開発、３次元スペクトロスコピーへの発展の可能性を検討する事を目的とした。

２．実験（Experimental）
実験はUVSORのBL4Uに設置されているSTXMを用いて、これに製作したCT用試料セルを用いて実験を行なった。テスト用試料として、ポリスチレン球（5 µm）をクリスタルボンドを用いてタングステン針の上に接着したものを用いた。データは試料を3.6°ずつ回転して計50 枚（計180°回転）のX線透過像を取得した。この際の利用エネルギーは炭素K吸収端下の280 eVで、Dwell Timeは3 msとした。また、試料とその周辺に設置されているOrder Select Apertureとの接触を避けるため、焦点距離が長く、Working Distanceが広くとれるFresnel Zone Plateを利用した。

３．結果と考察（Results and Discussion）
取得したデータはConvolution-Backprojection法で再構成を行なった。2次元再構成像（ポリスチレン球断面）と3次元Volume Rendering像をfig. 1に示す。この2次元再構成像より、得られたポリスチレンの再構成線吸収係数（Linear Absorption Coefficients; LAC）は平均0.173 µm-1 であり、その半値幅は 0.016 µm-1であった。これはピーク値の9.3% であり、3次元スペクトロスコピーを実現するにあたり、この幅を減少させることが今後の課題である。

Fig. 1: ポリスチレン球の(a) 2次元断面再構成像, (b) 3次元Volume Rendering 像

４．その他・特記事項（Others）
なし

５．論文・学会発表（Publication/Presentation）
(1) T. Ohigashi, Y. Ingaki, A. Ito, K. Shinohara, N. Kosugi,J. Phys. Conf. Ser., accepted.
(2) T. Ohigashi, Y. Ingaki, A. Ito, K. Shinohara, N. Kosugi, 第30回日本放射光学会年会 放射光科学合同シンポジウム, 平成29年1月8日

６．関連特許（Patent）
なし